ภูมิคุ้มกันของโรคสะเก็ดเงิน
ในอดีตเชื่อว่าโรคสะเก็ดเงินเป็นโรคที่เกิดจากความผิดปกติในขบวนการควบคุมการเพิ่มจำนวนของเซลล์ผิวหนัง (abnormal keratinocyte proliferation) โดยไม่ทราบสาเหตุ แต่ในปัจจุบันเป็นที่ยอมรับว่าโรคสะเก็ดเงินเป็นโรคทางระบบภูมิคุ้มกันชนิด T-cell-mediated autoimmune disease โดยมีหลักฐานที่แสดงว่ากลไกการเกิดโรคเกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันหลายอย่าง ได้แก่
1) การพบเม็ดเลือดขาวชนิด T cell และ macrophage ในชั้นหนังแท้ก่อนผู้ป่วยจะเริ่มเกิดผื่น
2) รายงานการหายจากโรคสะเก็ดเงินของผู้ป่วยหลังได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูก และการเกิดโรคของผู้ป่วยหลังได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูกจากผู้ป่วยที่เป็นโรค
3) การพบว่าการใช้ยาหรือสารกดภูมิคุ้มกัน(immunosuppressive agents) ทำให้โรคดีขึ้น และการใช้ monoclonal antibody เช่น antiCD3 และ antiCD4 monoclonal antibody, DAB389IL-2 ซึ่งเป็น modified interleukin-2-based lymphocyte-selective toxin หรือการรักษาด้วยTh2 cytokine เช่น IL-4, IL-10สามารถทำให้โรคดีขึ้น
4) การพบการเปลี่ยนแปลงระดับของ cytokines และการแสดงออกของ activated molecule บน T cell รวมถึงการแสดงออกของ adhesion molecule บน keratinocyte ในผื่นของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงิน
5) การลดอุบัติการณ์เกิดโรคทางผิวหนังที่เกี่ยวข้องกับ Th2-cell เช่น atopic dermatitis ร่วมกับโรคสะเก็ดเงิน
การเปลี่ยนแปลงทางระบบภูมิคุ้มกันในโรคสะเก็ดเงินได้แก่
Antigen presenting cell and T cell interaction
ปัจจุบันเชื่อว่า T cell เป็นเซลล์ที่มีบทบาทสำคัญต่อกลไกการเกิดโรคสะเก็ดเงิน จากการศึกษา T cell ในผิวหนังของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงินพบว่า เป็นแบบ CD2+, CD3+, CD5+, CLA+, CD28+, CD45RO+ และส่วนใหญ่มีการแสดงออกของ activated molecule HLA-DR, CD25(IL-2R), CD27 โดยเซลล์ส่วนใหญ่ซึ่งพบในชั้นหนังแท้เป็น CD4+ ส่วนน้อยพบในชั้นหนังกำพร้าเป็น CD8+ และพบการเพิ่มขึ้นของ T cell receptor (TCR) ชนิด V
b
2, V
b
5.1, V
b
6 นอกจากนี้ยังพบระดับ soluble IL-2 receptor (sCD27) ซึ่งเป็น T cell-activated molecule เพิ่มขึ้นในซีรั่มของผู้ป่วย
เชื่อว่ากลไกการเกิดโรคเริ่มจาก antigen ที่ยังไม่เป็นที่ทราบชัดเจน ซึ่งอาจจะเป็นสิ่งแปลกปลอมจากภายนอกร่างกาย (foreign antigen) เช่น เชื้อโรคหรือส่วนของเชื้อโรคที่เป็น superantigen หรือสารภายในร่างกาย (autologous antigen) เช่น peptide ของ keratin กระตุ้น antigen presenting cell ให้เติบโต (maturation) และนำเสนอ antigen ต่อ T cell พบว่า streptococcal M protein มีความเหมือนกัน (homology) กับ 50kDa type I keratin (K14) และ streptococcal M protein ยังมีโครงสร้างและคุณสมบัติทางภูมิคุ้มกันเหมือนกับ myosin, tropomyosin และ vimentin นอกจากนี้ streptococcal lipoteichoic acids ยังสามารถจับกับ laminin ซึ่งเป็นส่วนประกอบของ basement membrane อีกด้วย
เมื่อ antigen presenting cell นำเสนอ antigen ต่อ T cell จะเกิดการรับรู้ระหว่าง antigen presenting cell กับ cell ผ่านทาง signal 2 อย่างคือ
- signal 1 เกิดจาก keratinocyte หรือ antigen presenting cell ที่แสดง MHC-I หรือ MCH-II นำเสนอ antigen ต่อ T cell receptor ที่ผิวของ T cell และ
- signal 2 เกิดจากการใช้ตัวกระตุ้นร่วม (co-stimulatory accessory molecules) คือ ICAM-1, LFA-3, VCAM-1 และ B7 บน antigen presenting cell หรือ keratinocyte กับ LFA-1, CD2, VLA4 และ CD28/CTLA4 บน T cell ตามลำดับ (รูปที่ 12) โดยการนำเสนอ antigen ให้กับ T cell จะต้องเกิด signal ที่ 1 ร่วมกับ signal ที่ 2 เสมอ จึงจะเกิดสัญญาณกระตุ้น T cell อย่างสมบูรณ์
เมื่อการนำเสนอ antigen ให้กับ T cell เกิดสมบูรณ์แล้ว T cell receptor ก็จะส่งสัญญาณ (signal transduction) ผ่านเข้าไปในนิวเคลียสของ T cell เอง กระตุ้นให้เกิดการ DNA transcription ของ T cell นั้นและเกิดผลต่างๆ ตามมา เช่น หลั่ง cytokine และ การแบ่งตัวเพิ่มจำนวนของT cell โดยเฉพาะ T cell type1 (Th1 และ Tc1) พบว่า T cell type1 ที่อยู่ในชั้นหนังกำพร้าจะเป็น Tc1 ส่วนในชั้นหนังแท้จะเป็น Th1 เป็นส่วนใหญ่ (รูปที่ 13)
รูปที่ 12
รูปที่ 13
Cytokines
Th1 cell ที่ถูกกระตุ้นและเพิ่มจำนวนขึ้นจะหลั่ง type1 cytokine เช่น IFN-
g
, TNF-
a
, IL-2, IL-12, IL-20 และหลั่ง pro-inflammatory cytokines และ chemokines อื่นๆ เช่น IL-1
b
, TGF-
a
, IL-6, IL-8, GM-CSF, RANTES, MIP-3
a
(ตารางที่3) ดึงเซลล์เม็ดเลือดขาวต่างๆ ออกมาจากเส้นเลือด และก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในผิวหนัง โดย chemokines เช่น IL-8 ดึงเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด neutrophil ส่วน RANTES ดึง T cell ให้เคลื่อนออกนอกหลอดเลือด TNF-
a
และ IFN-
g
ทำให้เซลล์หลอดเลือดแสดงออก adhesion molecules ต่างๆ เช่น ICAM-1, VCAM-1 และ E-selectin ช่วยดึงเม็ดเลือดขาว T cell มาเพิ่มขึ้น ก่อให้เกิดการอักเสบและการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดบริเวณผิวหนังที่เกิดโรค VEGF ก่อให้เกิดการแบ่งตัวของผนังหลอดเลือด (angiogenesis) ขณะเดียวกัน cytokines บางชนิด เช่น IL-1, IL-6, IL-8, TGF-
a
, IFN-
g
, EGF ก็ยังกระตุ้นเซลล์ผิวหนังให้แบ่งตัวเพิ่มขึ้น (keratinocyte proliferation and activation) เกิดการหนาตัวของผิวหนังบริเวณที่เกิดโรค (
รูปที่ 13
)
ตารางที่ 3
แสดงชนิดของ cytokine ที่เพิ่มขึ้นในผื่นผิวหนังของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงิน
Type1 cytokines
Other pro-inflammatory cytokines
Chemokines
Growth factors
IFN-
g
TNF-
a
IL-2
IL-12
IL-18
IL-19
IL-20
IL-23
IL-1
b
IL-6
IL-8
RANTES
MIP-3
a
MIP-3
b
CTACK
GRO
a
MIG
IP-10
MIP-1
a
MIP-1
b
GM-CSF
TGF-
a
IGF-1
VEGF
NGF
Amphiregulin
KGF
Keratinocyte
จากการศึกษาเซลล์ผิวหนังของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงิน พบว่ามีการเพิ่มขึ้นของ stem cell population และ transiently amplifying keratinocyte population และพบว่า epidermal cell cycle ลดลงจาก 311ชั่วโมง เหลือเพียง 36ชั่วโมง นอกจากนี้ยังพบว่ามีการลดลงของ keratin1/10 และเพิ่มขึ้นของ keratin 6/16ใน suprabasal cell ของผื่นโรคสะเก็ดเงิน keratinocyte ของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงิน ยังมีการแสดงออกของ epidermal growth factor receptor (EGF-receptor) และ insulin growth factor-1 receptor (IGF-1-receptor) เพิ่มขึ้นและมี involucrin and transglutaminase activity เกิดเร็วกว่าปกติ ซึ่งแสดงถึงความผิดปกติในขบวนการควบคุมการเพิ่มจำนวนของเซลล์ผิวหนังอีกด้วย ซึ่งปัจจุบันเชื่อว่า ความผิดปกติในขบวนการควบคุมการเพิ่มจำนวนของเซลล์ผิวหนังในโรคสะเก็ดเงิน เป็นผลตามมาจากการตอบสนองทางระบบภูมิคุ้มกัน มากกว่าเป็นสาเหตุหลักของการเกิดโรค เนื่องจาก
1) จากการศึกษาในห้องปฏิบัติการพบว่า เมื่อกระตุ้น เซลล์ผิวหนังด้วย cytokine หลายชนิดที่หลั่งจาก T cell ของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงิน เช่น IL-1, IL-6,IL-8,TGF-
a
, IFN-
g
สามารถกระตุ้น และเพิ่มจำนวนเซลล์ผิวหนังได้ (keratinocyte proliferation and activation)
2) การรักษาโรคสะเก็ดเงินโดยใช้ยาหลายชนิดที่มีฤทธิ์โดยตรงต่อ activated T cell แต่ไม่มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเพิ่มจำนวนเซลล์ผิวหนัง พบว่าได้ผลดีในการรักษาโรคสะเก็ดเงิน
Endothelial cell
ในผื่นโรคสะเก็ดเงินพบว่ามีหลอดเลือดชนิด high endothelial venule ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เซลล์เม็ดเลือดขาวเคลื่อนออกนอกหลอดเลือด เพิ่มขึ้นใน superficial dermal plexus และเซลล์บุผนังหลอดเลือด มีการแสดงออกของ adhesion molecules ต่างๆ เช่น ICAM-1, VCAM-1 และ E-selectin ปัจจัยเหล่านี้ช่วยดึงเม็ดเลือดขาว T cell และ neutrophil ออกนอกหลอดเลือดเข้ามาในผิวหนังเพิ่มขึ้น ก่อให้เกิดการอักเสบและการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดบริเวณผิวหนังที่เกิดโรค พบว่า IFN-
g
และ TNF-
a
ซึ่งเป็น cytokines ที่พบเพิ่มขึ้นในผื่นโรคสะเก็ดเงิน สามารถเพิ่มการแสดงออกของ adhesion molecules บน endothelial cell และ TGF-
a
สามารถกระตุ้น keratinocyte ให้หลั่ง VEGF/VPF ทำให้เกิด vascular hyperpermeability และ angiogenesis ตามมาอีกด้วย
Neutrophil
ในผื่นของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงินจะพบ neutrophil รวมอยู่เป็นกลุ่มในชั้น stratum corneum ที่เรียกว่า Munros microabscesses ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรค เชื่อ neutrophil ที่พบในผื่นโรคสะเก็ดเงินเป็นผลจากการหลั่งของ cytokines จาก activated T cell โดย IL-8 ดึงให้ neutrophil ให้เคลื่อนออกนอกหลอดเลือด และ IFN-
g
และ TNF-
a
ทำให้เซลล์บุผนังหลอดเลือดแสดงออก adhesion molecules ต่างๆ ช่วยให้ neutrophil เคลื่อนออกนอกหลอดเลือดได้ง่ายขึ้น
โดยสรุป พยาธิกำเนิดของโรคสะเก็ดเงิน เกิดขึ้นในผู้ที่มีพันธุกรรมที่มีแนวโน้มจะเกิดภาวะ Th1/Th2 dysbalance อยู่ก่อนแล้ว เมื่อมีปัจจัยภายนอกมากระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย จึงส่งให้เกิดการตอบสนองทางระบบภูมิคุ้มกัน ให้ตอบสนองแบบ Th1 response โดยการสร้าง cytokines, chemokines and growth factors ก่อให้เกิดการอักเสบ เกิดความผิดปกติของการแบ่งตัวของเซลล์ผิวหนัง และเกิดความผิดปกติของหลอดเลือด ก่อให้เกิดลักษณะทางคลินิกของโรคสะเก็ดเงิน (
รูปที่ 14
)
[
Top
]
ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย